基于LTO循环的航空发动机颗粒物排放计算方法及应用

为了定量地分析航空发动机排放的颗粒物对机场周边空气质量的影响,通过对航空发动机排放的颗粒物进行分析,以国际民航组织提出的一阶近似方法为基础,分别计算得到各类颗粒物的排放指数,结合航空发动机在着陆和起飞循环各阶段中的燃油流量和工作时间,建立了完整的基于着陆和起飞循环的发动机颗粒物排放计算方法。以GE90-94B发动机为例,采用该方法可计算得到发动机在LTO循环中起飞阶段的颗粒物排放质量为352.079 mg,爬升阶段的颗粒物排放质量为456.577 mg,进近阶段的颗粒物排放质量为321.194 mg,滑行或地面慢车阶段的颗粒物排放质量为785.015 mg,总的颗粒物排放质量为1 914.865 mg。研究表明,该方法可以计算得到航空发动机在着陆和起飞循环中排放的颗粒物质量。     

预喷正时对甲醇-柴油双燃料发动机超细颗粒物和NOx排放的影响

为探究预喷正时对甲醇-柴油双燃料发动机超细颗粒物和NOx排放的影响,通过优化甲醇-柴油双燃料技术,以减少污染物排放.将一台电控共轨柴油机改造的双燃料发动机作为试验对象,在1 800 r/min,30％、70％负荷,10％～40％掺烧比下,调整预喷正时,以对放热率、缸内平均温度、数浓度、平均粒径等指标进行计算和归纳.结果表明:相比单次喷射,预喷射可明显改变燃烧过程,放热过程更平缓;大负荷掺烧比30％～40％时,预喷引起放热双峰更明显;随预喷正时提前,预喷引发的第一阶段放热越来越少;预喷柴油策略可提高缸内温度.除小负荷掺烧比30％～40％工况,预喷射可使超细颗粒物数量增多、平均粒径增大,且提前预喷正时可降低50％颗粒物数量.预喷射会提高NOx排放,但提前预喷正时可降低NOx排放,除小负荷10％～30％掺烧比,NOx排放均高于单次喷射.     

大客车轮胎磨损颗粒物散射及其对呼吸健康的风险研究

随着新能源汽车的发展以及日益严格的排放法规,轮胎磨损颗粒物（Tire Wear Particles, TWPs）的排放已经超过尾气排放,成为道路交通“非尾气”排放的一个重要来源。研究建立了大客车-花纹轮胎-轮胎磨损颗粒物的气固两相流模型,并探究了不同车速下大客车轮胎磨损颗粒物的空间质量浓度分布特性。结果显示：TWPs的散射轨迹受车辆外部流场和车尾涡旋的影响,不同粒径的磨损颗粒物在散射过程中呈现出明显分层现象;在纵向上,磨损颗粒物扩散高度呈先升高后保持稳定的现象,且扩散高度随车速差异逐渐稳定在3.45～3.76 m;在横向上,最大扩散宽度稳定在6.0 m左右;颗粒物质量浓度沿车侧方向遵循近似的正态分布,在车速为20 km/h,距车辆左右对称面宽度为4.3 m、距地面高度为0.4 m处,达到峰值85.1μg/m³,在距离对称面宽度为4.0～5.0 m,高度为0～1.0 m范围是呼吸健康的潜在危险区域。研究获取了大客车轮胎磨损颗粒物的空间扩散分布特性和质量浓度分布规律及对生物体呼吸健康的影响,为大客车颗粒物造成的环境问题研究及其捕集策略的制定提供了科学参考。     

基于排放影响的自由航路空域中飞行路线优化北大核心CSCD

针对飞机在航线飞行中污染物排放问题,建立基于巡航性能数据和高空预报风温数据的性能参数计算模型、CO_(2)排放量计算模型、尾迹云环境影响模型和飞行排放成本模型;然后根据自由航路空域(FRA)的运行特点和限制,对传统的Dijkstra算法进行改进,考虑飞机前序航段油耗对飞机重量及后续排放参数计算的影响,以实现CO_(2)排放量最少、尾迹云对环境影响最小和排放成本最低为目标的飞行路线动态优化。结果表明:与最短距离下的优化结果相比,以CO_(2)排放量最小为目标时的优化方案可降低CO_(2)排放量9.61%、排放成本44.35%、油耗9.61%;排放成本最小的飞行路线则可降低CO_(2)排放量5.58%、排放成本64.05%、油耗5.58%。